大雨天的,雷鳴電閃。維修部的門突然被人強(qiáng)力拉開,三、四個(gè)壯漢抬著一臺(tái)無牌子的75kW變頻器,大踏步進(jìn)來,問:我們車間是煉銀子的,變頻器雷擊壞掉了。急用!能不能在三個(gè)小時(shí)內(nèi)查出故障,予以修復(fù)。行,就不講價(jià);要是沒金剛鉆就別攬瓷器活,我們趕緊換門頭。又不是光你會(huì)修變頻器。
這一臺(tái)變頻器,許是能掙出半個(gè)月的工資來。沒二話,應(yīng)戰(zhàn)!
大致詢問了一下變頻器的損壞情況。運(yùn)行中因從三相電源端子引入雷擊,連車間的總電源開關(guān)都跳閘了。重新為變頻器的供電開關(guān)合閘,出現(xiàn)啪啦的炸裂聲,開關(guān)又跳開了。
此種情況,變頻器的三相整流電路肯定出現(xiàn)了短路故障,先不忙上電,先用萬(wàn)用表的電阻檔R、S、T三個(gè)電源輸入端子和U、V、W三個(gè)輸出端子與直流回路P、N端的電阻,判斷一下主電路的損壞情況。測(cè)量,整流和逆變功率電路都有短路現(xiàn)象。拆機(jī)詳細(xì)檢查,、整流模塊壞掉了兩只,逆變模塊擊穿了一只,儲(chǔ)能電容,檢測(cè)了一下沒有問題。
送修者問:換上這三個(gè)壞件不就完了嗎?回答:稍安勿躁。因變頻器內(nèi)部引入雷擊,情況復(fù)雜,控制線路板好壞未明。況逆變功率模塊損壞,對(duì)驅(qū)動(dòng)電路帶來沖擊,如有故障隱患,則新?lián)Q模塊會(huì)再度損壞。容進(jìn)一步深入詳查,再確定是否更換模塊。
需檢查的關(guān)鍵內(nèi)容:1、CPU主板有無損壞,尤其是CPU芯片是否損壞;2、逆變脈沖傳輸電路,包括驅(qū)動(dòng)電路、逆變脈沖前級(jí)電路。尤其是驅(qū)動(dòng)電路,應(yīng)檢查IGBT的觸發(fā)端子回路,有無開路現(xiàn)象及負(fù)壓供電異常;3、其它電路,控制端子電路有無引入雷擊損壞情況,控制電路(故障檢測(cè)電路等)有無受損。
其中關(guān)鍵中的關(guān)鍵,只要CPU能有六路逆變脈沖輸出,其它的故障修復(fù)起來應(yīng)不在話下了。
一、為開關(guān)電源上電,或檢修開關(guān)電源故障:
將CPU主板、電源/驅(qū)動(dòng)板兩塊線路板,從變頻器機(jī)殼中拆出,放到維修工作臺(tái)上。要先給線路板的開關(guān)電源供電,或者是先將開關(guān)電源修復(fù),以便于檢修其它電路的故障。測(cè)了一下開關(guān)電源的供電端子,和開關(guān)變壓器的次級(jí)整流電路的濾波電容兩端,無短路現(xiàn)象,可以為開關(guān)電源上電了。順了下開關(guān)電源的供電來源,是直接取自直流回路的530V直流回路。在電路上測(cè)量的話,開關(guān)電源的開關(guān)管的漏(集電極)極應(yīng)與直流回路的P端相通,源極(發(fā)射極)與直流回路的N端相通。
好了,將500V直流維修電源,接入開關(guān)電源的供電端子(注意極性,接反可就壞事了),還不錯(cuò)!操作顯示面板有了開機(jī)期間字符的相應(yīng)變化,說明開關(guān)電源與CPU芯片外圍電路基本工作正常,CPU當(dāng)然也是好的了。
二、解除OH(模塊過熱)故障報(bào)警:
操作顯示面板上開機(jī)字符閃過后,報(bào)出一個(gè)OH(模塊過熱)故障代碼,按一下操作顯示面板上的RST復(fù)位按鍵,OH代碼消失一下,又顯示出來了,無法復(fù)位。此時(shí)變頻器處于故障鎖定狀態(tài),拒不接受運(yùn)行信號(hào),也就無法檢測(cè)逆變脈沖傳輸電路是否正常。須將OH報(bào)警解除掉。觀察主電路,散熱片模塊附近安裝了兩只常閉觸點(diǎn)型熱繼電器,當(dāng)線路板脫開主電路后,相當(dāng)于溫度傳感器常閉點(diǎn)開斷,報(bào)出過熱信號(hào)。找到線路板上的相應(yīng)溫度傳感器的端子,用導(dǎo)線或焊錫短接,應(yīng)該不報(bào)OH故障了。有的變頻器,是由熱敏電阻檢測(cè)模塊溫度的,端子開路時(shí)也會(huì)報(bào)OH故障,干脆將溫度傳感器卸下,插入到控制板的相應(yīng)端子上。還是報(bào)OH,別急,可能還有相關(guān)的溫度檢測(cè)信號(hào)送入控制板。 觀察散熱風(fēng)扇的插座和引線,為三線式風(fēng)扇,其中兩線為24V供電的電源正、負(fù)極,一線為信號(hào)線,將風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)/故障信號(hào)返回控制板。如果卸掉風(fēng)扇再插到控制板上,就太麻煩了。有一個(gè)簡(jiǎn)單辦法,找到正、負(fù)線,將第三根線分別試與正供電端、負(fù)供電端相接試驗(yàn),當(dāng)此線與正供電端相接時(shí),操作顯示面板上的OH故障代碼消失了。
三、解除Uu(欠電壓)和輸入缺相報(bào)警:
才高興了一小下,操作顯示面板上又顯示Uu(欠電壓)故障了,變頻器還是處于故障鎖定狀態(tài)中。
當(dāng)開關(guān)電源采用265V(或300V)直流供電時(shí),我們將控制板與主電路脫開,單獨(dú)為開關(guān)電源送上265V(或300V)直流電源后,則操作面板大多會(huì)報(bào)出Uu故障(部分變頻器,直流回路電壓檢測(cè)信號(hào),是在開關(guān)變壓器次級(jí)整流電路取得,則不會(huì)報(bào)出Uu故障),因直流回路檢測(cè)電路的輸入端呈開路狀態(tài),電路輸出欠電壓信號(hào)。從直流回路電壓引入端子(P、N端子),找到直流電路檢測(cè)電路的輸入電阻網(wǎng)絡(luò),一大片高阻值電路,七、八只相串聯(lián),因此時(shí)開關(guān)電源為300V直流供電,直接引入到直流回路電壓檢測(cè)電路,還是報(bào)Uu故障啊。將輸入電阻網(wǎng)絡(luò)中的電阻短接幾只(如數(shù)量為8只,可短接3只試驗(yàn)),以適應(yīng)300V電壓輸出范圍。 為直流檢測(cè)電路人為引入一個(gè)直流電壓,并改動(dòng)一下檢測(cè)電路以適應(yīng)電壓輸入范圍的要求。有的變頻器不報(bào)Uu故障了,但接著可能還會(huì)報(bào)出“充電接觸器未吸合故障”,有的則仍舊報(bào)Uu故障。別急,可能還有相關(guān)的電壓檢測(cè)信號(hào)送入控制板。
充電接觸器,在主電路當(dāng)中,也不可能拆下來接入控制板。變頻器往往還設(shè)有對(duì)充電接觸器輔助觸點(diǎn)的狀態(tài)檢測(cè)電路,因控制板與主電路脫離,控制板在上電后,CPU檢測(cè)到充電接觸器輔助觸點(diǎn)一直處于開路狀態(tài),也會(huì)報(bào)Uu或“充電接觸器未吸合故障”。從主電路上找到充電接觸器輔助觸點(diǎn)的引線端子,確定控制板的相應(yīng)插座端子,將引線端子用導(dǎo)線短接或焊接,告訴CPU:充電接觸器已經(jīng)閉合了。
短接充電接觸器輔助觸點(diǎn)的引線端子后,操作顯示面板終于不跳Uu故障了。
四、解除OC(模塊過流或輸出端短路)故障報(bào)警:
又高興了才一小下,故障代碼不再跳了,從操作顯示面板上的顯示看來,變頻器已經(jīng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài),可以進(jìn)行啟動(dòng)操作,檢修逆變脈沖傳輸通道了。按操作顯示機(jī)板的啟動(dòng)/停止按鍵,變頻器無反應(yīng),用戶可能已經(jīng)設(shè)置為端子操作了。詢問送修者,果然。為操作方便,可對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行修改的話(手頭有變頻器說明書),或改為用控制面板進(jìn)行啟/停和頻率調(diào)整的操作;不便修改參數(shù)的話,可試從控制端子,輸入運(yùn)轉(zhuǎn)和頻率信號(hào)。測(cè)頻率調(diào)整供電10V有正常輸出,將其與0-10V頻率信號(hào)輸入端短接,為變頻器輸入最高運(yùn)行頻率指令(不嫌麻煩,也可外接電位器調(diào)節(jié)?。?。將正轉(zhuǎn)運(yùn)行端子與數(shù)字公共端短接,進(jìn)行啟動(dòng)試驗(yàn),操作顯示面板又跳出OC故障代碼,變頻器當(dāng)然還是處于故障鎖定狀態(tài),仍舊不能接受運(yùn)行操作。
功率模塊沒有各種完善的保護(hù)不行,可是這時(shí)候,真覺得這些故障報(bào)警好麻煩喲,可是不解決掉,就不能對(duì)逆變脈沖傳輸電路進(jìn)行檢修。慢慢來,出一個(gè)報(bào)警信號(hào),便跟蹤解除一個(gè)報(bào)警信號(hào),一般情況下,當(dāng)控制線路板與主電路脫離后,也就跳出三、四個(gè)故障代碼吧,注意從各個(gè)插線端子找到各個(gè)信號(hào)的來源,或從插線端子或從傳輸信號(hào)的光電耦合器的輸入、輸出側(cè),用導(dǎo)線短接法,使CPU被強(qiáng)制輸入一個(gè)“正?!毙盘?hào),令其解除故障鎖定狀態(tài)。
OC信號(hào)多由驅(qū)動(dòng)電路的IGBT管壓降檢測(cè)電路(IGBT保護(hù)電路),送回CPU的。當(dāng)輸出電流檢測(cè)電路有故障時(shí),也會(huì)報(bào)出OC故障,但此種情況較為少見。依著先易后難的原則,可先行解除驅(qū)動(dòng)電路返回的OC信號(hào),再檢測(cè)輸出電流檢測(cè)電路。
驅(qū)動(dòng)電路常用IC為PC923、PC929和A316J,前者由PC929內(nèi)部IGBT保護(hù)電路輸出的OC信號(hào)再經(jīng)外接光電耦合器,將信號(hào)送入CPU。找到與PC929并接在一起的光電耦合器,將其輸入側(cè)用烙鐵搪錫短接,即將OC報(bào)警解除(是快法子不是好法子);后者,驅(qū)動(dòng)芯片A316J的5腳為OC信號(hào)輸出腳,想其與銅箔條挑開,能隔斷了OC信號(hào)的傳輸;但這個(gè)法子不太方便,雖然隔斷了OC信號(hào)的傳輸,可以檢查CPU和前級(jí)逆變脈沖傳輸電路有否逆變脈沖信號(hào)輸出,但驅(qū)動(dòng)IC本身還處于故障鎖定狀態(tài),不利于對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行檢修。
好法子是,為IBGT檢測(cè)電路“人為輸入”一個(gè)IGBT“正常開通”的信號(hào),使驅(qū)動(dòng)IC本身在輸入逆變脈沖期間不再報(bào)出OC故障。一般驅(qū)動(dòng)電路,是由下三臂驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施對(duì)IGBT管壓降的檢測(cè),由觸發(fā)端子,將逆變脈沖輸出端與驅(qū)動(dòng)電源的OV端(與主電路N端連接點(diǎn))短接,這個(gè)短接點(diǎn)也比較好找的。
五、對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行檢修:
終于,變頻器可以接受啟動(dòng)信號(hào)了??粗僮髅姘迳巷@示的逐漸上升的輸出頻率指示,大松了第一口氣,說明CPU電路、控制端子電路都是好的,該臺(tái)變頻器的修復(fù),基本上沒有懸念了。
測(cè)量驅(qū)動(dòng)IC的六個(gè)逆變脈沖輸入端,啟動(dòng)和停止?fàn)顟B(tài)有明顯的電壓變化,由CPU主板來的六路逆變脈沖,已完好無損地輸入到驅(qū)動(dòng)電路,CPU主板是好的!從電源/驅(qū)動(dòng)板的脈沖輸出端子,測(cè)六路逆變脈沖的輸出狀態(tài),檢測(cè)負(fù)截止電壓是否正常,有無正常脈沖輸出。脈沖輸出的電壓幅度,電流幅度是否滿足正常要求,因IGBT的損壞造成對(duì)驅(qū)動(dòng)IC的沖擊,有兩路驅(qū)動(dòng)電路不能正常輸出脈沖信號(hào)。這就簡(jiǎn)單了呀,一片驅(qū)動(dòng)IC和后級(jí)由兩只三極管構(gòu)成的功率放大器,查出損壞元件,更換后,六路逆變脈沖都已正常輸出。 檢查過程已經(jīng)宣告結(jié)束。整個(gè)檢查過程,用時(shí)正好45分鐘。檢修完畢,好像打了一個(gè)小勝仗那么痛快。后邊的任務(wù)就是更換模塊和采購(gòu)模塊了(修復(fù)后,莫忘了對(duì)“動(dòng)過手腳”的地方,要“恢復(fù)原貌”啊)。
整個(gè)檢修過程,四位壯漢送修者都眼巴巴地在變頻器邊上盯著,其中有一名是電工師傅,興奮得不得了:見識(shí)了見識(shí)了,確實(shí)有真功夫。想不到檢查起來這么麻煩,炸了模塊,并不是光換掉那么簡(jiǎn)單啊。
對(duì)送修者講:控制線路都已修好,但手頭無功率模塊,接著可上同城同行處“淘”一下,如沒有,則只有從外地發(fā)了。耽誤你們煉銀子,也是沒有辦法的事情了。 四個(gè)送修者都笑了:沒問題,沒問題,你抓緊發(fā)件吧。
檢修過程中使用的各個(gè)法子,在我的其它帖子中,都有涉及,但東一塊西一塊的,屬于局部檢修,對(duì)于實(shí)際(整體)檢修,有時(shí)候還隔著一點(diǎn)“什么”,由一個(gè)單元電路的講解,在檢修操作上很難與“整體”掛起鉤來。通過本帖一個(gè)檢修實(shí)例過程的講解,可以體會(huì)到整機(jī)檢修的真實(shí)意味。
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